Răcitoare cu absorbție scopuri interne.
Principiul de funcționare 1. Un dispozitiv de absorbție frigidere.
Ciclul de absorbție chiller similare mașini de comprimare a vaporilor de ciclu prin faptul că operează pe agent frigorific cu punct de fierbere scăzut (amoniac în mașini de amoniac și mașini bromistolitievoj de apă), care fierbe alternativ sub o presiune scăzută în vaporizator, care absoarbe căldura din mediul care trebuie răcit și condensat la presiune ridicată la condensator , oferind mediul de căldură.
Diferența principală dintre mașinile de absorbție și de compresie constă într-o metodă de asigurare a unui agent frigorific care circulă în sistem și de a crea o diferență de presiune între fierbere și condensare. Absorbantul mașină de absorbție și o funcție de generator este efectuată compresorului. Absorbantul acționează ca partea de aspirație a compresorului și a generatorului - partea de refulare a compresorului. Energia externă sub formă de energie electrică pentru a produce ciclul de compresie a vaporilor este furnizat la compresor, iar energia externă în ciclul de absorbție sub formă de căldură este aplicată direct substanța generatorului care conține căldură vine la generatorul este un abur de joasă presiune sau apă caldă.
Răcirea frigider absorbție unitate este format din 4 aparat principal. Evaporatorul și absorbantul pe sistemul de joasă presiune și igenerator condensator pe partea cu presiune ridicată. Mediul de lucru pentru un ciclu de absorbție aparat frigorific este o soluție formată din două componente cu puncte de fierbere diferite la aceeași presiune. Componenta cu punctul de fierbere mai scăzut este un agent frigorific, iar celălalt - absorbantului (absorbantul). Agentul frigorific trece de la condensator la vaporizator, un absorbant și un generator, și se întoarce la condensator, iar absorbantul este alimentat de la captator generatorului și este reciclat în absorber.
Ciclul de absorbție secvență al mașinii este după cum urmează: agentul frigorific lichid la presiune ridicată este alimentat de la condensator la vaporizator prin supapa de reglare a debitului reduce presiunea. agent frigorific lichid în vaporizator este transformată în abur, energia termică absorbită de mediul de răcire. Rezultată abur de joasă presiune alimentat din vaporizator la absorberul, deoarece presiunea fluidului în absorber este ceva mai mică. Presiunea determină presiunea din absorber și temperatura de fierbere a agentului frigorific în vaporizator. Presiunea din soluția absorbantă este dependentă de proprietățile absorbante, temperatura și concentrația acesteia. Cu cât temperatura este mai ridicată și concentrația de absorbant în soluția sa, cea mai mică presiune în soluție.
Când absorbția absorbant al vaporilor de agent frigorific furnizat din vaporizator, scade volumul său și căldura degajată de către absorbantul (care este suma căldurii latente și căldura de vaporizare a agentului frigorific dizolvând în absorbant) este transmis în mediul condensator.
Pentru transferul de căldură în temperatura soluției de absorbție trebuie să fie mai mare decât temperatura mediului ambiant. crește eficiența absorberului cu creșterea temperaturii soluție.
Agentul frigorific de vapori absorbit de absorbant, crește presiunea fluidului, astfel încât concentrația unui absorbant este necesară pentru a crește în mod continuu. Acest lucru se realizează prin alimentarea continuă a soluției bogate pompat de la captator la generator. In cea mai mare parte a lichidului de răcire fierbe în ea la încălzire și soluția slabă rezultată este recirculată (prin supapa de control) la un absorber și din nou absoarbe aburul din vaporizator. creșterea presiunii fluidului are loc când pomparea soluției de la captator la generator. Procesul are loc fără comprimarea agentului frigorific, astfel încât pompa pentru alimentarea soluției se consumă puțină energie.
Agentul frigorific este separat într-un generator de soluție absorbantă atunci când este încălzit și fierbe. Rezultat vapori de presiune ridicată într-un condensator, unde este transformat într-un lichid dându mediu termic.
leșie slab este recirculat la absorber prin conducta și supapă. Concentrația lichidului slab depinde de cantitatea de căldură furnizată generatorului.
La adăugarea unui al treilea component inert, cum ar fi hidrogenul, pentru a egaliza presiunea din sistem, aparatul de absorbție funcționează fără o pompă sau alte părți în mișcare. mașină Job absorbție în care este utilizat un fluid de lucru cu trei componente, în baza legii lui Dalton, care prevede că presiunea totală a amestecului de gaze (sau vapori) este suma presiunilor parțiale individuale create de fiecare vapori sau gaz separat. Într-un astfel de sistem, presiunea totală generată de un amestec de gaze este aceeași în toate părțile. Datorită prezenței hidrogenului (presiune parțială și generate de acestea la presiune joasă - evaporator și un absorbant) presiunea parțială generată de generatorul de vapori de amoniac mai mic de presiune a vaporilor de amoniac și condensator. Prin urmare, la aceeași presiune în întregul sistem, amoniac fierbe la presiune joasă și temperatură în evaporator și condensează simultan la presiune ridicată și temperatură în condensator.
Conducerea și principiul de funcționare - pentru poster.
Separarea amestecului de vapori de agent frigorific și absorbant după generatorul se realizează prin rectificare și reflux.
Rectificaționale - procesul de separare a amestecurilor prin interacțiunea directă a vaporilor și lichide pe tăvi de distilare sau de ambalare de inele Raschig. Pornirea rectificării vaporilor de agent frigorific se realizează la soluția duză puternică. Aburul răcește temperatura medie în generatorul la temperaturi mai scăzute. rectificare suplimentară se efectuează pe tăvi de distilare cu vapori de reflux provenind din condensatorul cu reflux.
Deflegmator creșterea concentrației vaporilor produși prin condensarea parțială, formând un lichid de reflux care curge înapoi la redresor.
2. Soluții termodinamice de bază.
Luați în considerare proprietățile de bază utilizate ca apă-amoniac soluție de lucru fluid. Una dintre caracteristicile principale ale soluției, care depind de proprietățile sale termodinamice este ξ concentrația de masa - masa de solut per kilogram de soluție.
Substanțe Solubilitatea depinde de temperatura. Amestecul omogen a fost definit de concentrare adesea se împarte în două faze la o stratificare a temperaturii. Să considerăm procesul de vaporizare a soluției la o presiune constantă P. Sub temperaturi de fierbere diferite ale componentelor de soluție de concentrație variabilă va avea un punct de fierbere diferit. Locus diferitelor concentrații de soluție clocotită punctele de temperatură formează o fierbere curba ξ0. În această curbă, se formează primele bule de vapori. În soluții datorită diferenței de temperatură dintre constituenții de fierbere, concentrația și vaporii de lichid la aceeași temperatură diferite. Soluția de apă-amoniac în același refrigerant de presiune are un punct de fierbere mai mic decât absorbant. Concentrarea primelor bule de vapori eliberați din ξ concentrație a soluției, 0 la t = t1 va avea o valoare ξ'1> ξ1. Concentrațiile Cuplurile ξ'1 încep să se condenseze la t „= t1. Concentrația vaporilor evoluat din soluție prit0. Se numește concentrația de echilibru a soluției. Concentrarea ξ'1 concentrației de echilibru a vaporilor de soluție ξ1 lichid. deoarece Temperaturile de fierbere și condensare au aceeași valoare.
Spre deosebire de procesul de fierbere substanțelor de lucru cu un singur component, care are loc la presiune constantă și temperatură, procesul soluție de fierbere este posibilă numai cu o creștere a temperaturii de la temperatura de fierbere la concentrația inițială de condensare a vaporilor de aceeași concentrație. Dacă căldură 1 kg de ξ1 concentrație a soluției la temperaturyt1. din cauza vaporilor de izolare concentrația concentrației ξ1 a lichidului de soluție este redusă, ceea ce necesită o creștere a temperaturii pentru a menține procesul de fierbere. Full vapori emisi dintr-o soluție este posibilă numai atunci când este încălzit ott1. care se numește un prim punct de fierbere până la temperatura de aceeași concentrație de condensare a vaporilor (t3). După încălzirea soluției la un anumit număr temperaturyt4 concentrației de vapori ξ5 și rămâne fără vaporizat ξ6 concentrație lichid. Dacă notăm fracțiunea δ soluția vaporizat și φ - proporția soluției lichide nevolatile, atunci
,
Se taie 4-6 - fracția de vapori în soluție; 4-5 - proporția de mortar.
Curbele de evaporare și condensare a soluției la presiuni diferite sunt identice, dar presiunea crește, concentrația de echilibru a vaporilor scade.
Procesul de amestecare a două substanțe este însoțită de eliberare sau absorbție de căldură, numită căldură amestecare integrală QSM. Amestecarea frigorigen absorbant în procesul de absorbție are loc la o presiune constantă, prin urmare, căldura de amestecare este egal cu entalpie diferența înainte și după amestecare. Entalpia totală egală
;
Figura prezintă o curbă izotermă de amestecare.
În cazul în care două substanțe similare amestec chimic la o temperatură constantă, căldura de amestecare este zero (QSM = 0) și variația de entalpie concentrație a soluției linieyab impact. Atunci când amestecarea două substanțe diferite, căldura de amestecare este mai mare decât zero (QSM> 0), funcția
3. Cicluri teoretice ale mașinii de absorbție de refrigerare.
construcția grafică a ciclurilor teoretice de mașini de absorbție frigorifice fabricate la coordonatele
Concentrația agentului frigorific lichid provenind din condensatorul la vaporizator, este egal cu unitatea (ξ = 1) - se realizează linia ξ = 1, atunci Tk izotermă. punctul 5 se obține, determină o presiune de condensare (Pk). T0 Izoterma - înainte de a traversa cu ξ = 1 - 6 punct și determină presiunea de saturație (P0). La intersecția izotermei izobar Acest punct P0 transformă 1 - sfârșitul procesului de absorbție. Din punctul 1 al liniei de concentrație ξr constantă până la intersecția cu presiunea de condensare - punctul 2 - începutul procesului de emisi în generator. La sfârșitul fierberii - punctul 3 - intersecția izotermei izobară TV Pk.
Rezultatul procesului de fierbere a soluției bogate în Tv Temperatura este formarea -T2 de lichid slab direcționat către absorber. concentrare 3opredelyaet soluție ξa punct slab. Prin ξa linie până la intersecția cu presiunea de fierbere, obținem punctul 4 - începutul procesului de absorbție la o temperatură Tc și P0 presiune.
Aparate de absorbție teoretică constă dintr-un circuit în buclă închisă mortar direct 1-2-3-4-1 și circuitul de refrigerare revers - 2-5-6-1-2.
La stația de 2-3 izobata Pk din cauza fierberea de bogate lichior format vapori de agent frigorific la un condensator - la punctul 5, și o soluție ξa slabă. legat la absorber (punctul 4). Pe traseul de deplasare în presiunea absorbant și temperatura căderea lichior slab. agent frigorific condensată la intrarea evaporatorului reduce presiunea și fierberea astfel la P0 presiune. Presiunea constantă este menținută astfel încât vaporii de agent frigorific absorbit soluție slabă continuu în secțiunea de absorbție 4-1. Ca urmare, o absorbție puternică se formează ξr soluție. termonasosom care este alimentat la generator.
1-2-3-4-1 - mortar de circulație
1-2 - presiunea și temperatura la la începutul punctului de fierbere înainte de fierbere în evaporator;
2-3 - fierbe-off in generatorul la o temperatură de la T2 la Tb;
3-4 - reducerea temperaturii și presiunii în timpul trecerii la absorber;
4-1 - procesul de absorbție.
2-5-6-1-2 - circulația lichidului de răcire
5-6 - reducerea presiunii și a temperaturii la intrarea în vaporizator;
6-1 - se fierbe în vaporizator.
Ecuația totală bilanț termic:
Qb - cantitatea de căldură furnizată generatorului;
Q0 - cantitatea de căldură absorbită de evaporator al aparatului frigorific (capacitate de răcire);
Qn - cantitatea de căldură într-un schimbător de căldură lichid;
Qc - căldura retrasă din condensator;
QA - căldura eliminată din absorber;
Qr - căldura eliminată din redresor;
Qd - căldura îndepărtată prin condensatorul cu reflux.
echilibrul termic al generatorului:
,
unde
Soluție ciclu de mișcare în ξ, idiagramme construit după cum urmează.
ciclu de mișcare a soluției între absorber și refierbătorul 1-2-3-4-1; 2-3 - procesul de fierbere a soluției bogate; 4-1 - refrigerant de absorbție a vaporilor cu o soluție slabă.
Concentrația de echilibru a vaporilor care iese din generator, iar presiunea de condensare ξk prit2 este determinat prin condensarea la condensare curbei de presiune și curba p'k auxiliară = Pk. 5 și la punctul 2 de conectare obține drept temperatură inițială izotermă vykipaniyat2 în aburul umed. Punctul 5 - cea mai mare valoare a entalpia vaporilor care iese din generator. Alăturați-vă punctele 3 și 1 linie să se intersecteze cu linia ξk = const. Triunghiuri-ξa 3-1 și 3-A-ξa similare:
circulant bogat lichior segment proporțional multiplicitate
Rezultatele testului frigiderului absorbție
(Mod de operare continuă).
R = rezistența încălzitorului 400 ohmi, puterea încălzitorului
Mod de ieșire după 280 min. după trecerea de la starea de încălzire.
În primul rând Mod de testare: U = 150 V, N = 56,25 W